Vaincre le cancer grâce aux nanoparticules

L’essor récent des nanosciences permet aujourd’hui d’envisager de nouveaux traitements pour les cancers. Couplées avec l’irradiation par des ions rapides, les nanoparticules aident à la destruction des tumeurs en limitant les dommages sur les tissus sains.

Nanoparticules

Malgré le développement et la diversité des traitements, le cancer est encore la première cause de mortalité en France selon l’Institut de Veille Sanitaire. En outre, la lourdeur des traitements chirurgicaux associés à la chimiothérapie et les effets secondaires importants qui en découlent nécessitent souvent une hospitalisation lourde. Quant au traitement par radiothérapie qui consiste à envoyer un faisceau de photons à haute énergie (rayon X) sur la zone cancéreuse afin de la détruire, il permet de soigner des tumeurs profondes de façon non invasive. Cependant les dégâts sur les tissus sains aux alentours sont importants, certains cancers se montrant même radio-résistants. C’est pourquoi des équipes de chercheurs travaillent en permanence sur de nouveaux protocoles pour le traitement des cancers, par exemple en combinant hadronthérapie et nanoparticules.

Mieux cibler pour une meilleure efficacité

Le principe de la hadronthérapie est le même que celui de la radiothérapie excepté que l’irradiation de la tumeur se fait avec des ions de haute énergie à la place de photons. Les avantages des ions rapides, comme les protons ou les ions carbone, sont un meilleur ciblage de la zone traitée et une efficacité deux à trois fois plus grande que les rayons X conventionnels. En effet, la dose d’irradiation déposée est localisée dans un volume précis relativement profond (quelques 10 cm sous la peau, variable selon l’énergie des ions) ce qui n’engendre que de faibles dommages des tissus sains.

Par ailleurs, une équipe de chercheurs américains a montré que des souris traitées par radiothérapie auxquelles ils avaient préalablement injecté des nanoparticules d’or ont une survie accrue de 20 à 80 %, d’où l’idée de combiner nanoparticules et hadronthérapie pour des résultats encore meilleurs.

Encore en phase d’étude

Bien avant de parler de nouveaux protocoles de traitement, il est nécessaire d’étudier les effets à différentes échelles de ce procédé afin de comprendre dans les détails les processus qui interviennent du  niveau moléculaire au niveau des tissus pour détruire la zone cancéreuse. Les premiers résultats obtenus à l’échelle moléculaire sur un échantillon d’ADN montrent que les dommages complexes sont amplifiés par la présence des  nanoparticules. Suite à l’irradiation, elles sont le siège d’une réaction en chaine libérant des électrons qui vont détruire des molécules comme l’ADN dans un rayon de quelques nanomètres. Les dommages produits sont plus ou moins amplifiés en fonction du type de nanoparticules et du type d’ions incidents utilisés. Au niveau microscopique, la destruction des cellules est plus importante en présence de nanoparticules et les ions carbone sont plus efficaces que les ions hélium. Les nanoparticules se concentrent dans le cytoplasme des cellules.

L’étude de ce nouveau procédé (hadronthérapie + nanoparticules) se poursuit même si des premiers tests cliniques ont été effectués au Japon. En France et en Europe, on en est encore qu’aux balbutiements, avec le développement des sources de hadrons*, c’est-à-dire la construction d’accélérateurs de particules pour créer les faisceaux d’ions.

*Les hadrons, particules formées de quarks, constituent le noyau des atomes. Grâce à leur charge électrique, ils peuvent acquérir de la vitesse grâce aux accélérateurs de particules et être guidés en faisceaux précis.

CONTACT :
Sandrine LACOMBE
ISMO – Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay (PSUD, CNRS), sandrine.lacombe@u-psud.fr

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